이젝터를 적용한 해수온도차발전 사이클의 성능비교

Abstract

본 연구에서는 이젝터를 적용한 해수온도차발전(OTEC, Ocean Thermal Energy Conversion) 사이클의 성능 분석 및 성능비교를 수행하였다. 이젝터의 작동부로 고압의 작동유체가 지나며 흡입부의 저압유체를 흡입해 고압과 저압의 중간압 정도로 토출부로 토출된다. 이 때 이젝터에 흡입되는 흡입압력은 토출압보다 낮으므로 이젝터가 적용되지 않은 기본 사이클과 비교하여 동일 유량대비 터빈 발전량을 증가시켜 시스템 효율 향상을 도모 할 수 있다. 본 논문에서는 이젝터를 적용한 3개의 해수온도차발전 사이클에 대한 성능 분석과 성능 비교를 수행하였다. 분석에 사용된 사이클은 증기-증기 이젝터 사이클, 액-증기 이젝터 사이클, 작동부 펌프를 적용한 액-증기 이젝터 사이클이다. 열원의 온도는 국내 여름철 표층수 온도인 26℃를 적용하였으며 열침의 온도는 심층수 평균온도인 5℃를 적용하였다. 20kW로 발전량을 고정시켜 세 사이클의 증발열량, 응축열량 및 효율 등을 비교하였다.